JPH06148512A - 視線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対象者の視線を距離検出手段を利用して高精
度に検出することができる視線検出装置を得ること。 【構成】 対象者の眼球からの反射光に基づく眼球像を
受光部で検出し、該受光部からの像信号を利用して該対
象者の視線を検出する視線検出手段と、該視線検出手段
から該撮影者の所定位置までの距離を検出する距離検出
手段、そして該距離検出手段からの距離情報が所定の範
囲外のときは該視線検出手段で検出した視線情報を無効
とする無効手段とを有していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は視線検出装置に関し、例
えば撮影系による被写体像が形成されている観察面（ピ
ント面）上のファインダー系を介して対象者である観察
者（撮影者）が観察している注視点方向の軸、いわゆる
視線（視軸）を、観察者の眼球面上を照明したときに得
られる眼球の反射像を利用して検出し、各種の撮影操作
を行うようにした光学装置に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より観察者が観察面上のどの位置を
観察しているかを検出する、いわゆる視線（視軸）を検
出する装置（例えばアイカメラ）が種々提案されてい
る。

【０００３】例えば特開平１−２７４７３６号公報にお
いては、光源からの平行光束を観察者の眼球の前眼部へ
投射し、角膜からの反射光による角膜反射像と瞳孔の結
像位置を利用して視軸を求めている。

【０００４】図７は視線検出方法の原理説明図、図８
（Ａ）は図７のイメージセンサ１４面上に投影される通
常の対象者の眼球像の説明図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）
のラインＬａ−Ｌｂ上での眼球像の出力信号の説明図で
ある。図９は対象者が眼鏡を掛けているときのイメージ
センサ１４面上に投影される眼球像の説明図である。

【０００５】図中５０は眼球の所謂白眼の部分、５１は
瞳孔、５２ａ，５２ｂは光源部からの光束で眼球を照明
したときのプルキンエ像（角膜反射像）である。５３
ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂは各々、光源部からの光束
が対象者の眼鏡で反射したときの反射光に基づくゴース
ト像である。

【０００６】次に図７，図８，図９を用いて眼球の視線
検出方法について説明する。

【０００７】各赤外発光ダイオード１３ａ，１３ｂは受
光レンズ１２の光軸アに対してＸ方向に略対称に配置さ
れ、各々対象者として、例えばファインダー系を覗く撮
影者の眼球を発散照明している。

【０００８】赤外発光ダイオード１３ｂより放射された
赤外光は眼球１５の角膜１６を照明する。このとき角膜
１６の表面で反射した赤外光の一部による角膜反射像ｄ
は受光レンズ１２により集光され、イメージセンサー１
４上の位置ｄ´に再結像する。

【０００９】同様に赤外発光ダイオード１３ａより放射
された赤外光は眼球の角膜１６を照明する。このとき角
膜１６の表面で反射した赤外光の一部による角膜反射像
ｅは受光レンズ１２により集光されイメージセンサー１
４上の位置ｅ´に再結像する。

【００１０】又、眼球１５の瞳孔１９の像もイメージセ
ンサ１４上に結像する。このとき瞳孔１９を円としたと
きの中心ＣのＸ座標をＸｃ、イメージセンサ１４上での
中心Ｃの像のＸ座標をＸｃ′とする。

【００１１】又、角膜反射像ｄ及びｅの中点のＸ座標と
角膜１６の曲率中心ＯのＸ座標Ｘｏとは一致するため、
角膜反射像の発生位置ｄ，ｅのＸ座標をＸｄ，Ｘｅ、角
膜１６の曲率中心Ｏから瞳孔１９の中心Ｃまでの標準的
な距離をＬ_OCとし、距離Ｌ_OCに対する個人差を考慮する
係数をＡ１とすると眼球光軸イの回転角θは （Ａ１＊Ｌ_OC）＊ｓｉｎθ≒Ｘｃ−（Ｘｄ＋Ｘｅ）／２ ・・・（１） の関係式を略満足する。

【００１２】このため視線演算処理装置においてイメー
ジセンサー上の一部に投影された各特徴点（角膜反射像
ｄ，ｅ及び瞳孔中心Ｃ）の位置を検出することにより眼
球の光軸イの回転角θを求めることができる。

【００１３】このとき（１）式は、 β（Ａ１＊Ｌ_OC）＊ｓｉｎθ ≒Ｘｃ′−（Ｘｄ´＋Ｘｅ´）／２ ・・・（２） とかきかえられる。但し、βは受光レンズ１２に対する
眼球の位置により決まる倍率で、実質的には角膜反射像
の間隔｜Ｘｄ´−Ｘｅ´｜の関数として求められる。

【００１４】眼球１５の回転角θは θ≒ＡＲＣＳＩＮ｛（Ｘｃ´−Ｘｆ´）／β／（Ａ１＊Ｌ_OC）｝ ・（３） とかきかえられる。但し Ｚｆ´≒（Ｘｄ´＋Ｘｅ´）／２ である。

【００１５】ところで撮影者の眼球の光軸イと視軸とは
一致しない為、撮影者の眼球の光軸イの水平方向の回転
角θが算出されると眼球の光軸と視軸との角度補正δを
することにより撮影者の水平方向の視線θＨは求められ
る。

【００１６】眼球の光軸イと視軸との補正角度δに対す
る個人差を考慮する係数をＢ１とすると撮影者の水平方
向の視線θＨは θＨ＝θ±（Ｂ１＊δ） ・・・（４） と求められる。ここで符号±は、撮影者に関して右への
回転角を正とすると、観察装置をのぞく撮影者の目が左
目の場合は＋、右目の場合は−の符号が選択される。

【００１７】又、同図においては撮影者の眼球がＺ−Ｘ
平面（例えば水平面）内で回転する例を示しているが、
撮影者の眼球がＺーＹ平面（例えば垂直面）内で回転す
る場合においても同様に検出可能である。但し、撮影者
の視線の垂直方向の成分は眼球の光軸の垂直方向の成分
θ´と一致するため垂直方向の視線θＶは θＶ＝θ´ となる。

【００１８】更に視線データθＨ，θＶより撮影者が見
ているファインダー視野内のピント板上の位置（Ｘｎ，
Ｙｎ）は Ｘｎ≒ｍ＊θＨ ≒ｍ＊［ＡＲＣＳＩＮ｛（Ｘｃ´−Ｘｆ´）／β／（Ａ１＊Ｌ_OC）｝ ±（Ｂ１＊δ）］ ・・・（５） Ｙｎ≒ｍ＊θＶ と求められる。ただし、ｍはカメラのファインダー光学
系で決まる定数である。

【００１９】ここで撮影者の眼球の個人差を補正する係
数Ａ１，Ｂ１の値は撮影者にカメラのファインダー内の
所定の位置に配設された指標を固視してもらい、該指標
の位置と（５）式に従い算出された固視点の位置とを一
致させることにより求められる。

【００２０】本実施例における撮影者の視線及び注視点
を求める演算は、前記各式に基づき視線演算処理装置の
マイクロコンピュータのソフトで実行している。

【００２１】視線の個人差を補正する係数が求まり
（５）式を用いてカメラのファインダーを覗く観察者の
視線のピント板上の位置を算出し、その視線情報を撮影
レンズの焦点調節あるいは露出制御等に利用している。

【００２２】上述したように、撮影者の視線方向／座標
は照明用の赤外発光ダイオード（以下「ＩＲＥＤ」と称
する）の角膜反射像（「プルキンエ像」、以下「Ｐ像」
と称する。）と、眼球像中の瞳孔の位置関係から算出し
ている。

【００２３】Ｐ像はＩＲＥＤの角膜反射像であるから、
眼球像全体の中では輝度が高く、またその像はＩＲＥＤ
のチップ発光面の反射像であるから、その大きさも極く
小さいものである。従って、その特徴を利用すれば眼球
像信号からＰ像を抽出することができる。

【００２４】具体的には、眼球像信号中のある画素の輝
度値が所定値以上あり、かつその画素と周辺の画素の輝
度差が所定以上ある場合に、その画素（あるいはその画
素を含めた周辺画素／領域）をＰ像の候補とするように
している。

【００２５】又、装置側の所定位置から眼球までの距離
を検出する距離検出手段を設けた視線検出装置が例えば
特開平２−２０９１２６号公報で提案されている。この
ときの距離検出手段ではＩＲＥＤを２個１組で点灯し、
Ｐ像ペアで用い、そのときのＰ像ペアの間隔より距離を
検出している。そして、このときのＰ像ペアの候補が複
数あるときには、適当な間隔を有するＰ像ペアを選択す
るようにしている。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図８に示すようにイメ
ージセンサ上での高輝度部分が点（５２ａ，５２ｂ）の
１組のときはＰ像ペアは容易に検出することができる。

【００２７】しかしながら図９のようにイメージセンサ
上で高輝度部分の点の組が複数ある場合にはＰ像ペアを
誤選択してしまう場合があり、このときは視線検出の誤
差になってくる。

【００２８】この場合、選択したＰ像ペアが正しいか否
かの判断を算出した視線の座標又は眼球の回転角が正常
範囲内にあるか否かで判断する方法が、例えば特開平３
−２３４３１号公報で提案されている。

【００２９】しかしながらこの方法は誤りのＰ像ペアの
中心座標が真のＰ像ペアの座標に近いと算出結果は正常
範囲に入ってしまい誤った視線検出を行なってしまうと
いう問題点があった。

【００３０】本発明は選択したＰ像ペアの２つのＰ像間
隔より装置側（カメラ側）から対象者（撮影者）までの
距離を求め、このとき得られた距離情報が正常範囲内に
入っているか否かによって視線検出が正しく行なわれた
か否かを判断することにより、眼鏡を掛けているか否か
によらず常に正しく視線検出を行なうことができる視線
検出装置の提供を目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の視線検出装置
は、対象者の眼球を光源部からの光束で照明し、該眼球
からの反射光に基づく眼球像を受光部で検出し、該受光
部からの像信号を利用して該対象者の視線を検出する視
線検出手段と、該視線検出手段の所定位置から該撮影者
の所定位置までの距離を検出する距離検出手段、そして
該距離検出手段からの距離情報が所定の範囲外のときは
該視線検出手段で検出した視線情報を無効とする無効手
段とを有していることを特徴としている。

【００３２】特に、前記距離検出手段は前記視線検出手
段を構成する１対の光源部からの光束に基づく眼球の角
膜反射像を利用して距離情報を求めていることを特徴と
している。

【００３３】

【実施例】図１は本発明を一眼レフカメラに適用したと
きの実施例１の要部概略図である。

【００３４】図１において、１は撮影レンズで便宜上２
枚のレンズで示したが、実際はさらに多数のレンズから
構成されている。２は主ミラーで、ファインダー系によ
る被写体像の観察状態と被写体像の撮影状態に応じて撮
影光路へ斜設されあるいは退去される。３はサブミラー
で、主ミラー２を透過した光束をカメラボディの下方の
後述する焦点検出装置６へ向けて反射する。

【００３５】４はシャッター、５は感光部材で、銀塩フ
ィルムあるいはＣＣＤやＭＯＳ型等の固体撮像素子ある
いはビディコン等の撮像管より成っている。

【００３６】６は焦点検出装置であり、結像面近傍に配
置されたフィールドレンズ６ａ，反射ミラー６ｂ及び６
ｃ，２次結像レンズ６ｄ，絞り６ｅ，複数のＣＣＤから
なるラインセンサー６ｆ等から構成されている。

【００３７】本実施例における焦点検出装置６は周知の
位相差方式を用いており、図２に示すように観察画面内
（ファインダー視野内）の複数の領域（５箇所）を測距
点として、該測距点が焦点検出可能となるように構成さ
れている。

【００３８】７は撮影レンズ１の予定結像面に配置され
たピント板、８はファインダー光路変更用のペンタプリ
ズム、９，１０は各々観察画面内の被写体輝度を測定す
るための結像レンズと測光センサーである。結像レンズ
９はペンタダハプリズム８内の反射光路を介してピント
板７と測光センサー１０を共役に関係付けている。

【００３９】次にペンタダハプリズム８の射出面後方に
は光分割器１１ａを備えた接眼レンズ１１が配され、撮
影者眼１５によるピント板７の観察に使用される。光分
割器１１ａは、例えば可視光を透過し赤外光を反射する
ダイクロイックミラーより成っている。

【００４０】１２は受光レンズ、１４は受光部でありＣ
ＣＤ等の光電素子列を２次元的に配したイメージセンサ
ーより成り受光レンズ１２に関して所定の位置にある撮
影者眼１５の瞳孔近傍と共役になるように配置されてい
る。１３ａ〜１３ｆは各々照明光源であるところの赤外
発光ダイオード（光源部）である。光源部１３ａ〜１３
ｆは接眼レンズ１１の周囲に配置している。

【００４１】２１は明るい被写体の中でも視認できる高
輝度のスーパーインポーズ用ＬＥＤで、発光された光は
投光用プリズム２２を介し、主ミラー２で反射してピン
ト板７の表示部に設けた微小プリズムアレー７ａで垂直
方向に曲げられ、ペンタプリズム８、接眼レンズ１１を
通って撮影者眼１５に達する。

【００４２】そこでピント板７の焦点検出領域に対応す
る複数の位置（測距点）にこの微小プリズムアレイ７ａ
を枠状に形成し、これを各々に対応した５つのスーパー
インポーズ用ＬＥＤ２１（各々をＬＥＤ−Ｌ１，ＬＥＤ
−Ｌ２，ＬＥＤ−Ｃ，ＬＥＤ−Ｒ１，ＬＥＤ−Ｒ２とす
る）によって照明する。

【００４３】これによって図２に示したファインダー視
野から分かるように、各々の測距点マーク２００，２０
１，２０２，２０３，２０４がファインダー視野内で光
り、焦点検出領域（測距点）を表示させることができる
ものである（以下これをスーパーインポーズ表示とい
う）。

【００４４】２３はファインダー視野領域を形成する視
野マスク、２４はファインダー視野外に撮影情報を表示
するためのファインダー内ＬＣＤで、照明用ＬＥＤ（Ｆ
ーＬＥＤ）２５によって照明されている。

【００４５】ＬＣＤ２４を透過した光は三角プリズム２
６によってファインダー視野内に導かれ、図２の２０７
で示したようにファインダー視野外に表示され、撮影者
は撮影情報を知ることができる。

【００４６】３１は撮影レンズ１内に設けた絞り、３２
は後述する絞り駆動回路１１１を含む絞り駆動装置、３
３はレンズ駆動用モーター、３４は駆動ギヤ等からなる
レンズ駆動部材、３５はフォトカプラーでレンズ駆動部
材３４に連動するパルス板３６の回転を検知してレンズ
焦点調節回路１１０に伝えている。焦点調節回路１１０
は、この情報とカメラ側からのレンズ駆動量の情報に基
ずいてレンズ駆動用モーター３３を所定量駆動させ、撮
影レンズ１を合焦位置に移動させるようになっている。
３７は公知のカメラとレンズとのインターフェイスとな
るマウント接点である。

【００４７】図３は本発明のカメラに内蔵された電気回
路の説明図である。図１と同一のものは同一番号をつけ
ている。

【００４８】カメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュ
ータの中央処理装置（以下ＣＰＵ）１００には視線検出
回路１０１、測光回路１０２、自動焦点検出回路１０
３、信号入力回路１０４、ＬＣＤ駆動回路１０５、ＬＥ
Ｄ駆動回路１０６、ＩＲＥＤ駆動回路１０７、シャッタ
ー制御回路１０８、モーター制御回路１０９が接続され
ている。又、撮影レンズ内に配置された焦点調節回路１
１０、絞り駆動回路１１１とは図１で示したマウント接
点３７を介して信号の伝達がなされる。

【００４９】ＣＰＵ１００に付随したＥＥＰＲＯＭ１０
０ａは記憶手段としての視線の個人差を補正する視線補
正データの記憶機能を有している。視線検出回路１０１
は、イメージセンサー１４（ＣＣＤ−ＥＹＥ）からの眼
球像の出力をＡ／Ｄ 変換し、この像情報をＣＰＵ１０
０に送信する。ＣＰＵ１００は後述するように視線検出
に必要な眼球像の各特徴点を所定のアルゴリズムに従っ
て抽出し、さらに各特徴点の位置から撮影者の視線を算
出する。

【００５０】測光回路１０２は測光センサー１０からの
出力を増幅後、対数圧縮、Ａ／Ｄ変換し、各センサーの
輝度情報としてＣＰＵ１００に送られる。測光センサー
１０は図２に示したファインダー視野内の左側測距点２
００，２０１を含む左領域２１０を測光するＳＰＣ−Ｌ
と中央の測距点２０２を含む中央領域２１１を測光する
ＳＰＣ−Ｃと右側の測距点２０３，２０４を含む右側領
域２１２を測光するＳＰＣ−Ｒとこれらの周辺領域２１
３を測光するＳＰＣ−Ａとの４つの領域を測光するフォ
トダイオードから構成されている。

【００５１】図３のラインセンサー６ｆは前述の図２に
示すように画面内の５つの測距点２００〜２０４に対応
した５組のラインセンサーＣＣＤ−Ｌ２，ＣＣＤ−Ｌ
１，ＣＣＤ−Ｃ，ＣＣＤ−Ｒ１，ＣＣＤーＲ２から構成
される公知のＣＣＤラインセンサーである。

【００５２】自動焦点検出回路１０３は、これらライン
センサー６ｆから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１０
０に送る。ＳＷ−１はレリーズ釦の第一ストロークでＯ
Ｎし、測光、ＡＦ、視線検出動作等を開始するスイッ
チ、ＳＷ−２はレリーズ釦の第二ストロークでＯＮする
レリーズスイッチ、ＳＷ−ＡＥＬはＡＥロック釦を押す
ことによってＯＮするＡＥロックスイッチ、ＳＷ−ＤＩ
ＡＬ１とＳＷ−ＤＩＡＬ２は、電子ダイヤル（不図示）
内に設けたダイヤルスイッチで信号入力回路１０４のア
ップダウンカウンターに入力され、電子ダイヤルの回転
クリック量をカウントする。

【００５３】１０５は液晶表示素子ＬＣＤを表示駆動さ
せるための公知のＬＣＤ駆動回路で、ＣＰＵ１００から
の信号に従い絞り値、シャッター秒時、設定した撮影モ
ード等の表示をモニター用ＬＣＤ４２とファインダー内
ＬＣＤ２４の両方に同時に表示させることができる。Ｌ
ＥＤ駆動回路１０６は照明用ＬＥＤ（Ｆ−ＬＥＤ）２５
とスーパーインポーズ用ＬＥＤ２１を点灯、点滅制御す
る。ＩＲＥＤ駆動回路１０７は赤外発光ダイオード（Ｉ
ＲＥＤ１〜６）１３ａ〜１３ｆを状況に応じて選択的に
点灯させる。

【００５４】シャッター制御回路１０８は通電すると先
幕を走行させるマグネットＭＧー１と、後幕を走行させ
るマグネットＭＧ−２を制御し、感光部材に所定光量を
露光させる。モーター制御回路１０９はフィルムの巻き
上げ、巻戻しを行なうモーターＭ１と主ミラー２及びシ
ャッター４のチャージを行なうモーターＭ２を制御する
ためのものである。これらシャッター制御回路１０８、
モーター制御回路１０９によって一連のカメラのレリー
ズシーケンスが動作する。

【００５５】次に、視線検出装置を有したカメラの動作
のフローチャートを図４に示し、これらをもとに以下説
明する。

【００５６】モードダイヤル（不図示）を回転させてカ
メラを不作動状態から所定の撮影モードに設定すると
（本実施例ではシャッター優先ＡＥに設定された場合を
もとに説明する）カメラの電源がＯＮされ(#100)、ＣＰ
Ｕ１００の視線検出に使われる変数がリセットされる(#
101)。

【００５７】そしてカメラはレリーズ釦が押し込まれて
スイッチＳＷ1 がＯＮされるまで待機する(#102)。レリ
ーズ釦が押し込まれスイッチＳＷ1 がＯＮされたことを
信号入力回路１０４が検知すると、ＣＰＵ１００は視線
検出回路１０１に確認する(#103)。

【００５８】この時、視線禁止モードに設定されていた
ら、視線検出は実行せずにすなわち視線情報を用いずに
測距点自動選択サブルーチン(#116)によって特定の測距
点を選択する。この測距点において自動焦点検出回路１
０３は焦点検出動作を行なう(#107)。

【００５９】このように視線情報を用いずに測距点選択
を行う撮影モード（視線禁止自動焦点撮影モード）と視
線情報を用いて測距点選択を行う撮影モード（視線自動
焦点撮影モード）の両方を備え、視線禁止モードに設定
するかどうかで撮影者が任意に選択できるようになって
いる。

【００６０】尚、測距点自動選択のアルゴリズムとして
はいくつかの方法が考えられるが、例えば中央測距点に
重み付けを置いた近点優先アルゴリズムが有効である。
尚このことは本発明と直接関係ないので説明は省略す
る。

【００６１】視線検出モードに設定されている場合には
視線検出を実行する(#104)。この時ＬＥＤ駆動回路１０
６は照明用ＬＥＤ（ＦーＬＥＤ）２５を点灯させ、ＬＣ
Ｄ駆動回路１０５はファインダー内ＬＣＤ２４の視線入
力マーク７８を点灯させ、ファインダー画面外２０７で
撮影者はカメラが視線検出を行なっている状態であるこ
とを確認することができるようになっている。

【００６２】ここで視線検出回路１０１において検出さ
れた視線はピント板７上の注視点座標に変換される。Ｃ
ＰＵ１００は該注視点座標に近接した測距点を選択し、
ＬＥＤ駆動回路１０６に信号を送信してスーパーインポ
ーズ用ＬＥＤ２１を用いて前記測距点マークを点滅表示
させる(#105)。

【００６３】撮影者が該撮影者の視線によって選択され
た測距点が表示されたのを見て、その測距点が正しくな
いと認識してレリーズ釦から手を離しスイッチＳＷ1 を
ＯＦＦすると(#106)、カメラはスイッチＳＷ1 がＯＮさ
れるまで待機する(#102)。

【００６４】このように視線情報によって測距点が選択
されたことをファインダー視野内の測距点マークを点滅
表示させて撮影者に知らせるようになっているので撮影
者は意志どうりに選択されたかどうか確認することがで
きる。

【００６５】又、撮影者が視線によって選択された測距
点が表示されたのを見て、引続きスイッチＳＷ1 をＯＮ
し続けたならば(#106)、自動焦点検出回路１０３は検出
された視線情報を用いて１つ以上の測距点の焦点検出を
実行する(#107)。

【００６６】ここで選択された測距点が測距不能である
かを判定し(#108)、不能であればＣＰＵ１００はＬＣＤ
駆動回路１０５に信号を送ってファインダー内ＬＣＤ２
４の合焦マークを点滅させ、測距がＮＧ（不能）である
ことを撮影者に警告し、(#118)、ＳＷ1 が離されるまで
続ける(#119)。

【００６７】測距が可能であり、所定のアルゴリズムで
選択された測距点の焦点調節状態が合焦でなければ(#10
9)、ＣＰＵ１００はレンズ焦点調節回路１１０に信号を
送って所定量撮影レンズ１を駆動させる(#117)。レンズ
駆動後自動焦点検出回路１０３は再度焦点検出を行ない
(#107)、撮影レンズ１が合焦しているか否かの判定を行
なう(#109)。

【００６８】所定の測距点において撮影レンズ１が合焦
していたならば、ＣＰＵ１００はＬＣＤ駆動回路１０５
に信号を送ってファインダー内ＬＣＤ２４の合焦マーク
を点灯させるとともに、ＬＥＤ駆動回路１０６にも信号
を送って合焦している測距点２０１に合焦表示させる(#
110)。

【００６９】この時、前記視線によって選択された測距
点の点滅表示は消灯するが合焦表示される測距点と前記
視線によって選択された測距点とは一致する場合が多い
ので、合焦したことを撮影者に認識させるために合焦測
距点は点灯状態に設定される。合焦した測距点がファイ
ンダー内に表示されたのを撮影者が見て、その測距点が
正しくないと認識してレリーズ釦から手を離しスイッチ
ＳＷ1 をＯＦＦすると(#111)、引続きカメラはスイッチ
ＳＷ1 がＯＮされるまで待機する(#102)。又、撮影者が
合焦表示された測距点を見て、引続きスイッチＳＷ1 を
ＯＮし続けたならば(#111)、ＣＰＵ１００は測光回路１
０２に信号を送信して測光を行なわせる(#112)。この時
合焦した測距点を含む測光領域２１０〜２１３に重み付
けを行なった露出値が演算される。

【００７０】更にレリーズ釦が押し込まれてスイッチＳ
Ｗ2 がＯＮされているかどうかの判定を行ない(#113)、
スイッチＳＷ2 がＯＦＦ状態であれば再びスイッチＳＷ
1 の状態の確認を行なう(#111)。又、スイッチＳＷ2 が
ＯＮされたならばＣＰＵ１００はシャッター制御回路１
０８、モーター制御回路１０９、絞り駆動回路１１１に
それぞれ信号を送信する。

【００７１】まずＭ２に通電し主ミラー２をアップさ
せ、絞り３１を絞り込んだ後、ＭＧ１に通電しシャッタ
ー４の先幕を開放する。絞り３１の絞り値及びシャッタ
ー４のシャッタースピードは、前記測光回路１０２にて
検知された露出値とフィルム５の感度から決定される。
所定のシャッター秒時（例えば１／２５０秒）経過後Ｍ
Ｇ２に通電し、シャッター４の後幕を閉じる。フィルム
５への露光が終了すると、Ｍ２に再度通電し、ミラーダ
ウン、シャッターチャージを行なうとともにＭ１にも通
電し、フィルムのコマ送りを行ない、一連のシャッター
レリーズシーケンスの動作が終了する。(#114)その後、
カメラは再びスイッチＳＷ1 がＯＮされるまで待機する
(#102)。

【００７２】図５，図６は本発明の実施例１に係る視線
検出のフローチャートである。前述のように視線検出回
路１０１はＣＰＵ１００より信号を受け取ると視線検出
を実行する(#104)。

【００７３】先ずＣＰＵ１００は撮影者の眼を照明する
ための赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）Ｂａ〜Ｂｆの内
から適切な組み合わせのＩＲＥＤを選んで点灯する(#20
1)。ＩＲＥＤの選択は不図示の姿勢スイッチによりカメ
ラが横位置か縦位置か、あるいは撮影者が眼鏡をかけて
いるか否か等によってなされる。

【００７４】次にイメージセンサ１４を所定の蓄積時間
で電荷蓄積を行なう(#202)。蓄積が終了するとそれとと
もにＩＲＥＤも消灯される(#203)。

【００７５】ＣＰＵ１００は蓄積の終了したイメージセ
ンサ１４から撮影者の眼球像を読み出すと同時に、逐次
的にＰ像や瞳孔部の特徴抽出の処理を行なう(#204)。こ
のときの具体的な方法は例えば本出願人が先に出願した
特願平３−１２１０９８号に記載している。

【００７６】そして眼球像全体の読み出しが終わり、Ｐ
像や瞳孔の特徴抽出が完了した後は、これらの情報に基
づいて１組のＰ像位置を検出する(#205)。先にも述べた
ようにＰ像は眼球照明用のＩＲＥＤの角膜反射像である
から、像信号中には光強度の強い輝点として現われるた
め、その特徴をもって１組のＰ像を検出し、その位置
（ｘｄ′，ｙｄ′），（ｘｅ′，ｙｅ′）を求めてい
る。

【００７７】図７に示したような眼球像の場合はＰ像ら
しき輝点は１組しかないのでその検出は容易であるが、
図９に示したように撮影者のかけている眼鏡に起因する
ゴーストが発生している場合には、正しいＰ像ペアを検
出することが困難になってくる。Ｐ像であることを認識
するには眼鏡によるゴーストが一般に輝点が大きく存在
するから輝度条件以外にも、ペアをなすＰ像間の間隔、
あるいは輝点のイメージセンサ上での大きさも条件に加
えることが望ましい。

【００７８】そして１組のＰ像ペアが(#205)にて決定で
きれば、次に瞳孔中心（ｘｃ′，ｙｃ′）及び瞳孔径
（ｒｃ）の検出を行なう(#206)。このときの瞳孔中心及
び瞳孔径の検出方法は先の特願平３−１２１０９８号に
記載している。

【００７９】撮影者の眼球像の中からＰ像位置と瞳孔が
検出し、これより撮影者の視線方向あるいはファインダ
視野上での座標を式（５）から算出する(#207)。

【００８０】本実施例ではこのときの視線検出が正しく
行なわれたか否かの判断を装置の所定位置から眼球まで
の距離情報に基づいて行なっている。具体的な距離の求
め方は次のようにして行なう。

【００８１】イメージセンサ１４上での２つのＰ像の位
置ｘｄ′，ｘｅ′の間隔、ΔＰ＝｜ｘｄ′−ｘｅ′｜を
用いて、例えば、

【００８２】

【数１】 なる式にて、距離Ｌを求める。

【００８３】一例として、カメラと観察者の眼球までの
距離Ｌが２５ｍｍであるとき、イメージセンサ１４上で
の間隔ΔＰが８画素程度となる光学系を想定すると、ａ
₁ ＝−１６５，ａ₂ ＝３．８程度に設定することで、Δ
Ｐが求まれば距離Ｌを算出することができる。そして、
求まった距離Ｌが例えば５ｍｍ以下、あるいは４０ｍｍ
以上という結果が出た場合は、そのような状況はあり得
ない場合であるから、このときの視線検出は使用不能と
判定する。

【００８４】即ち、視線情報を無効とする。ＣＰＵ１０
０はこのように視線情報を無効とする無効手段としての
機能を有している。そして検出結果がＯＫならば「視線
検出成功」と見なし(#209)、視線検出のルーチンをリタ
ーンする(#210)。

【００８５】一方、検出結果が正常でない場合には、Ｐ
像ペアを誤選択した可能性があるとして、別のＰ像ペア
があるかどうかを調べてみる(#211)。

【００８６】図９のような眼球像の場合、Ｐ像ペアとし
ては、反射像（５２ａ，５２ｂ），（５３ａ，５３
ｂ），（５４ａ，５４ｂ）の３組がある。もちろん、正
しいＰ像ペアは（５２ａ，５２ｂ）であり、反射像（５
３ａ，５３ｂ），（５４ａ，５４ｂ）のペアは眼鏡によ
るゴーストである。

【００８７】Ｐ像ペア（５２ａ，５２ｂ）が最初から選
択されている場合は正しい検出結果を与えるが、最初に
反射像（５３ａ，５３ｂ）のペアが選択されて視線検出
を行なうと検出結果が正常でなくなる。

【００８８】そこで、図９の例のようにＰ像ペアの候補
が複数あれば他のＰ像ペアを選択して(#212)、再度視線
検出を試みる（Ｔ１）。

【００８９】尚、図８のようにそもそもＰ像ペアが１組
しかない場合には仮にそれが正しくないＰ像ペアであっ
たとしても、別のＰ像ペアを選択し直すことは不可能な
ので、その場合には「視線検出失敗」と見なし(#213)、
視線検出のルーチンをリターンする(#214)。本実施例に
おいては以上のようにして正しいＰ像ペアを選択し、こ
れにより撮影者の視線情報を高精度に求めている。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、選択した
Ｐ像ペアの２つのＰ像間隔より装置側（カメラ側）から
対象者（撮影者）までの距離を求め、このとき得られた
距離情報が正常範囲内に入っているか否かによって視線
検出が正しく行なわれたか否かを判断することにより、
眼鏡を掛けているか否かによらず常に正しく視線検出を
行なうことができる視線検出装置を達成することができ
る。。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を一眼レフカメラに適用した実施例
１の要部概略図

【図２】 図１のファインダー視野内の説明図

【図３】 本発明に係る視線検出装置を有したカメラ
の電気回路図

【図４】 図３の動作のフローチャート

【図５】 本発明に係る視線検出のフローチャート

【図６】 本発明に係る視線検出のフローチャート

【図７】 従来の視線検出方法の原理説明図

【図８】 眼球像の説明図

【図９】 眼鏡をかけたときの眼球像の説明図

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２ 主ミラー ６ 焦点検出装置 ６ｆ イメージセンサー ７ ピント板 １０ 測光センサー １１ 接眼レンズ １３ 赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ） １４ イメージセンサー（ＣＣＤ−ＥＹＥ） １５ 眼球 １６ 角膜 １７ 虹彩 ２１ スーパーインポーズ用ＬＥＤ ２４ ファインダー内ＬＣＤ ２５ 照明用ＬＥＤ ３１ 絞り ５０ 眼球の白眼部分 ５１ 眼球の瞳孔部分 １００ ＣＰＵ １０１ 視線検出回路 １０３ 焦点検出回路 １０４ 信号入力回路 １０５ ＬＣＤ駆動回路 １０６ ＬＥＤ駆動回路 １０７ ＩＲＥＤ駆動回路 １１０ 焦点調節回路 ２００〜２０４ 測距点マーク（キャリブレーション視
標）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/36 7316−2Ｋ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象者の眼球を光源部からの光束で照明
   し、該眼球からの反射光に基づく眼球像を受光部で検出
   し、該受光部からの像信号を利用して該対象者の視線を
   検出する視線検出手段と、該視線検出手段の所定位置か
   ら該撮影者の所定位置までの距離を検出する距離検出手
   段、そして該距離検出手段からの距離情報が所定の範囲
   外のときは該視線検出手段で検出した視線情報を無効と
   する無効手段とを有していることを特徴とする視線検出
   装置。
2. 【請求項２】 前記距離検出手段は前記視線検出手段を
   構成する１対の光源部からの光束に基づく眼球の角膜反
   射像を利用して距離情報を求めていることを特徴とする
   請求項１の視線検出装置。